19.5
Promieniotwórczość to spontaniczna przemiana niestabilnego nuklidu, w wyniku której dochodzi do emisji promieniowania. Jest to proces losowy, więc wszystkie jądra w próbce mają takie samo prawdopodobieństwo rozpadu.
Liczba rozpadów w jednostce czasu nazywana jest aktywnością A, która jest wprost proporcjonalna do N, liczby jąder promieniotwórczych. Lambda, stała zaniku, to średnie prawdopodobieństwo rozpadu na jądro w jednostce czasu.
Aktywność jest mierzona za pomocą detektorów promieniowania, a jednostką SI jest bekerel, który jest jednym rozpadem na sekundę. Curie, który składa się z 37 miliardów bekereli, jest nadal używany do zastosowań na dużą skalę.
Różne radionuklidy mają różną szybkość rozpadu. Ponieważ aktywność jest proporcjonalna do liczby atomów promieniotwórczych, zmniejsza się z czasem, wraz ze zmniejszaniem się ilości niestabilnych jąder w próbce.
Zmianę aktywności w czasie oblicza się za pomocą równania wykładniczego, gdzie A jest aktywnością w czasie t, A0 jest aktywnością początkową, lambda jest stałą zaniku, a t jest czasem, który upłynął od momentu, gdy aktywność wynosiła A 0.
Okres półtrwania radionuklidu, t1/2, to średni czas potrzebny do tego, aby aktywność próbki spadła do połowy tej wartości. W ten sposób równanie można przegrupować, aby obliczyć okres półtrwania od stałej rozpadu, do której jest odwrotnie proporcjonalny.
Okres półtrwania jest nieodłączną właściwością radionuklidu i różni się znacznie w zależności od nuklidu: radon-220 ma okres półtrwania wynoszący jedną minutę, podczas gdy tor-232 ma okres półtrwania wynoszący 14 miliardów lat.
Stałe okresy półtrwania radionuklidów są istotne dla technik takich jak datowanie radiometryczne, które szacuje wiek obiektów na podstawie ilości naturalnie występujących radionuklidów.
Stosunek niestabilnego węgla-14 do stabilnego węgla-12 w żywych roślinach i zwierzętach odpowiada stosunkowi atmosfery.
Stosunek ten jest utrzymywany przez uzupełnianie węgla z powietrza i żywności. Po śmierci stosunek węgla-14 do węgla-12 zaczyna się zmniejszać, ponieważ radioaktywny węgiel-14 rozpada się, emitując cząstki beta.
Jeśli próbka ma o 25% tyle węgla-14, co za życia, to musiały upłynąć dwa okresy połowicznego rozpadu. Obiekt musi mieć 11 460 lat.
Radioaktywność to spontaniczny rozpad niestabilnego nuklidu i proces losowy, ponieważ wszystkie jądra w próbce nie ulegają rozpadowi jednocześnie. Lic…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.